Логика защиты по давлению SF6 в Rockwill RHP HGIS и процедура действий на объекте

1.1 Ступень 1 — Сигнализация низкого давления (Первая ступень)

При снижении эквивалентного давления SF6 до уставки первой сигнализации срабатывает микровыключатель внутри реле плотности и отправляет сигнал аварийной сигнализации «Низкое давление газа SF6» в систему удаленного мониторинга, побуждая персонал технического обслуживания оперативно выяснить и устранить причину. На данном этапе выключатель все еще может выполнять нормальные операции включения и отключения, однако необходимо как можно скорее организовать пополнение газа или поиск утечки; длительная работа в режиме аварийной сигнализации не допускается.

1.2 Ступень 2 — Блокировка при низком давлении (Вторая ступень)

При дальнейшем падении эквивалентного давления до уставки второй сигнализации (уставки блокировки) происходит серьезная утечка газа, и плотность SF6 в дугогасительной камере больше недостаточна для надежного гашения дуги. Реле плотности через свои вспомогательные контакты разрывает цепи управления отключением и включением выключателя, тем самым реализуя оперативную блокировку. Система мониторинга выдает аварийную сигнализацию «Блокировка устройства SF6» и звуковой сигнал; выключатель принудительно остается в текущем положении, а любые операции включения или отключения запрещены, чтобы предотвратить возникновение устойчивой электрической дуги, которая может вызвать межфазные короткие замыкания, повреждения шин или разрыв бака.

Примечание: Функции сигнализации и блокировки используют два независимых контакта микровыключателя; даже в случае отказа цепи сигнализации функция блокировки продолжит корректно работать.

Гибридное комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией

2. Процедура действий на месте

2.1 Действия при срабатывании сигнализации низкого давления

• Защита персонала: Подход с наветренной стороны; убедиться, что датчик утечки SF6 в отсеке HGIS не подает сигнал тревоги, а концентрация кислорода находится в допустимых пределах (≥19,5%). При появлении резкого запаха или ухудшении самочувствия немедленно эвакуироваться и возвращаться только после надевания автономного дыхательного аппарата с избыточным давлением (SCBA).
• Проверка сигнала и показаний манометра: Проверить показания реле плотности SF6 на месте для подтверждения истинности сигнала тревоги. Если манометр показывает нормальные значения, считать сигнал тревоги ложным от вторичной цепи и уведомить персонал по техническому обслуживанию. При снятии показаний давления вносить поправку на температуру.
• Проверка на утечку и пополнение газа: Если давление упало, но не достигло значения блокировки, и явных точек утечки не обнаружено, уведомить персонал по техническому обслуживанию для выполнения пополнения газа без вывода из эксплуатации до номинального давления. После пополнения непрерывно контролировать тенденцию изменения давления; если давление снова упадет в течение 24 часов, значит, имеется точка утечки, которую необходимо дополнительно исследовать.
• Изоляция: При обнаружении явной точки утечки или если давление продолжает падать и не может быть поддержано, немедленно доложить диспетчеру, запросить перевод нагрузки или переключение шин, и вывести отсек из эксплуатации для ремонта.

2.2 Действия при блокировке из-за низкого давления

• Отключение оперативного тока: После подтверждения блокировки выключателя немедленно отключить цепи питания цепей отключения и включения данного выключателя (не отключать питание цепей сигнализации, чтобы не потерять контроль). Заблокировать привод в текущем положении (обычно во включенном положении) для предотвращения случайного срабатывания.
• Доклад диспетчеру: Немедленно доложить дежурному диспетчеру о выявленных фактах (значение давления, статус блокировки, идентификационный номер оборудования) и запросить изоляцию и вывод из эксплуатации неисправной ячейки.
• Перевод нагрузки: Если топология системы позволяет, перевести нагрузку на обходной выключатель или шиносоединительный выключатель с помощью коммутационных операций, затем отключить разъединители с обеих сторон ячейки для обеспечения электрической изоляции. Перед операцией разъединителями убедиться, что выключатель отключен или что заблокированная ячейка подтвержденно обесточена.
• Аварийное отключение: Если перевод нагрузки невозможен, запросить отключение вышестоящего выключателя или всей секции шин для вывода ячейки с утечкой из эксплуатации.
• Заземление: После изоляции включить заземлители с обеих сторон ячейки (или установить временные переносные заземления согласно процедуре, если заземлители не предусмотрены) для обеспечения надежного заземления при техническом обслуживании.
• Предупреждения о технике безопасности: Повесить предупреждающие плакаты "Не включать" и "Не открывать" на рукоятку привода и шкаф механизма данной ячейки; при необходимости назначить специального наблюдающего.

Гибридное распределительное устройство с элегазовой изоляцией HGIS 

3. Предупреждение по технике безопасности

Когда давление SF6 достигает значения блокировки или падает до нуля, категорически запрещается принудительно снимать блокировку и выполнять любые операции включения или отключения. В этот момент плотность SF6 в дугогасительной камере недостаточна для гашения дуги, и любая операция приведет к:

• Длительное горение дуги между контактами → короткое замыкание между фазами или на землю
• Высокотемпературное дуговое разложение SF6 с образованием токсичных побочных продуктов (HF, SO2, SF4 и др.) → тяжелые поражения дыхательных путей и кожи
• Быстрое расширение SF6 и скачок давления от энергии дуги → разрыв бака или срабатывание разрывной мембраны
• Опасность шагового напряжения и напряжения прикосновения от тока короткого замыкания → травмы или гибель людей

Нарушение данного запрета приведет к серьезному повреждению оборудования, авариям в энергосистеме и человеческим жертвам.

4. Дополнительные требования

4.1 Управление газом SF6

• Рекуперация: При устранении утечек и техническом обслуживании SF6 должен быть рекуперирован в баллоны для хранения с использованием одобренного рекуперационного оборудования; прямой выброс в атмосферу строго запрещен (ПГП SF6 = 23 900, т.е. в 23 900 раз выше, чем у CO2).
• Контроль влажности: Перед заправкой убедитесь, что влажность нового газа составляет ≤250 ppm (IEC 60376). Повторно проверьте влажность в отсеке через 24 часа после заправки, чтобы подтвердить отсутствие проникновения влаги.
• Обращение с баллонами: Новые баллоны с SF6 должны находиться в вертикальном положении в течение 24 часов перед использованием; использовать следует только газообразную фазу; использование жидкой фазы строго запрещено.

4.2 Онлайн-мониторинг и периодическое техническое обслуживание

• Мониторинг давления: Рекомендуется ежедневная регистрация показанного давления реле плотности; следует строить трендовые кривые. Целевой показатель годовой утечки ≤0,5%. Если суточное эквивалентное падение давления превышает 0,01 МПа, требуется немедленное расследование.
• Калибровка реле плотности: Раз в два года калибруйте уставки сигнализации и блокировки, чтобы подтвердить, что оба контакта работают независимо и надежно. Калибровка не должна отключать защиту работающего оборудования.
• Осмотр разрывной мембраны: Раз в шесть месяцев осматривайте разрывную мембрану бака на наличие коррозии, деформации или засорения.

4.3 Требования к СИЗ при устранении утечек

• Защита органов дыхания: Изолирующий дыхательный аппарат с избыточным давлением (SCBA); использование фильтрующих противогазов запрещено.
• Защита тела: Кислотостойкий химический защитный костюм (бутилкаучук или эквивалент).
• Защита рук: Кислотостойкие резиновые перчатки.
• Защита глаз: Герметичные защитные очки или лицевой щиток.
• Защита ног: Кислотостойкие ботинки.

4.5 Записи и отчеты

После каждого события аномалии давления (сигнализация или блокировка) должна быть записана и заархивирована следующая информация:

• Время события, идентификатор газового отсека, показания давления и температура окружающей среды
• Уставки реле плотности (сигнализация / блокировка)
• Количество заправленного газа (кг) и давление после заправки
• Метод обнаружения утечки и результат устранения
• Результаты теста на влажность

Резюме

Защита от давления SF6 в Rockwill RHP HGIS использует две независимые логические ступени: ступень сигнализации побуждает к своевременному пополнению газа и расследованию утечки; ступень блокировки принудительно запрещает эксплуатацию для обеспечения безопасности. Ключевой принцип действий на месте — быстрое реагирование, пополнение газа и расследование утечки на стадии сигнализации; строгий запрет на эксплуатацию, изоляцию и заземление на стадии блокировки. Ни при каких обстоятельствах нельзя отменять блокировку. Строгое соблюдение вышеуказанной процедуры эффективно снижает риск повреждения оборудования и травматизма персонала из-за утечки SF6, обеспечивая надежную работу HGIS на протяжении всего срока службы.

Отредактировано из:Garca